KR101360935B1 - 터널지지용 지보재의 신축연결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터널지지용 지보재의 신축연결장치에 관한 것으로, 지보재 상단부의 시공오차에 의한 하단부의 길이변화에 대처가 용이하여 터널 바닥면과의 공간 발생시 간격을 조절하여 지보의 신속한 설치가 가능하도록 하고, 터널의 바닥면에 힌지타입으로 결합되어 바닥면의 기울기에 따라 변위가 가능하도록 하며, 터널단면에 밀착되도록 함으로써 지보의 지지력 강화 및 안전성이 향상되도록 하는 터널지지용 지보재의 신축연결장치를 제공함에 있다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명은 바닥면에 놓여지는 지지판과, 상기 지지판의 상부에 소정의 간격으로 이격되어 수직하게 설치되는 한 쌍의 수직판으로 이루어진 베이스부; 상기 베이스부의 수직판 사이에 끼워져 힌지 결합되고 힌지를 중심으로 베이스부 상에서 회전 가능하도록 구성되는 보조베이스부; 상기 보조베이스부에 수직하게 설치되는 높이조절나사부; 상기 높이조절나사부에 끼워지고 터널내부에 설치되는 지보재의 끝단에 부착되어 지보재가 높이조절나사부에 결합되도록 하는 이송플레이트; 상기 높이조절나사부에 결합되어 이송플레이트를 높이조절나사부 상에서 상하로 이동시켜줌과 동시에 고정해줌으로써 지보재의 높이조절이 가능하도록 하는 높이조절너트;를 포함하여 구성된 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

터널지지용 지보재의 신축연결장치{Elasticity connection apparatus of tunnel support girder}

본 발명은 터널지지용 지보재의 신축연결장치에 관한 것으로, 지보재의 상단부 시공오차에 의해 발생된 하단부의 길이 변화에 대응하여 터널 바닥면에 지보재가 견고히 밀착되도록 하여 지보재의 지지력 강화 및 안전성이 향상되도록 하는 터널지지용 지보재의 신축연결장치에 관한 것이다.

일반적으로 터널을 굴진시키는 공사는 지반의 침몰 및 암반의 낙하를 방지하기 위해 터널을 굴진시킴과 동시에 지보재를 설치한다.

상기 지보재는 터널주위에 발생하는 지압을 효과적으로 지지하는 것으로, 통상의 격자지보(lattice Girder)나, 단면이 H 형태로 형성되는 강지보를 사용할 수 있다.

이러한 지보재는 NATM(New Austrian Turnnelling Method)공법에서 터널공사시 아치형 지보공의 설치를 록볼트 와이어 매쉬, 쇼크리트 등의 타설공사와 함께 병행하여 설치되는 것이다.

이와 같은 지보재는 설계도면에 의해 공장에서 일정한 크기로 제작된 상태에서 현장에 투입하여 시공하는 것으로, 터널의 내부에서 터널의 상단부를 시공한 후 지반이 안정되고 나서 하단부 시공한다.

이때 미리 시공된 상단부에 하단부를 연결하여 시공할 경우, 상단부의 시공시 발생되는 각종 시공오차에 의해 하단부에 설치하고자 하는 지보재의 길이가 길거나 짧은 현상이 발생하여 터널 바닥면에 지보재의 바닥면이 밀착되지 않거나 남게 되어 지보로의 역할을 기할 수 없는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 지보재 상단부의 시공오차에 의한 하단부의 길이변화에 대처가 용이하여 터널 바닥면과의 공간 발생시 간격을 조절하여 지보의 신속한 설치가 가능하도록 하고, 터널의 바닥면에 힌지타입으로 결합되어 바닥면의 기울기에 따라 변위가 가능하도록 하며, 터널단면에 밀착되도록 함으로써 지보의 지지력 강화 및 안전성이 향상되도록 하는 터널지지용 지보재의 신축연결장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은, 바닥면에 놓여지는 지지판과, 상기 지지판의 상부에 소정의 간격으로 이격되어 수직하게 설치되는 한 쌍의 수직판으로 이루어진 베이스부; 상기 베이스부의 수직판 사이에 끼워져 힌지 결합되고 힌지를 중심으로 베이스부 상에서 회전 가능하도록 구성되는 보조베이스부; 상기 보조베이스부에 수직하게 설치되는 높이조절나사부; 상기 높이조절나사부에 끼워지고 터널내부에 설치되는 지보재의 끝단에 부착되어 지보재가 높이조절나사부에 결합되도록 하는 이송플레이트; 상기 높이조절나사부에 결합되어 이송플레이트를 높이조절나사부 상에서 상하로 이동시켜줌과 동시에 고정해줌으로써 지보재의 높이조절이 가능하도록 하는 높이조절너트;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 높이조절나사부는, 베이스부의 중심에 설치되어 상기 이송플레이트의 중심에 끼워지도록 설치되고, 상기 높이조절너트는 상기 이송플레이트의 상하부에서 높이조절나사부에 결합되어 이송플레이트를 고정해주는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 높이조절너트는, 높이조절너트를 회전시키기 위한 회전용바가 삽입될 수 있도록 외주면에서 중심을 향해 일정간격으로 형성되는 다수의 삽입홈을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 보조베이스부는, 상기 베이스부의 수직판 사이에 끼워져 힌지 결합되는 수직판과, 상기 수직판의 상부에 수평하게 형성되고 상기 높이조절나사부가 설치되는 지지판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 높이조절나사부는, 보조베이스부의 지지판 양단에 설치되어 상기 이송플레이트의 양단에 끼워지고, 상기 높이조절너트는 상기 지지판의 상하부 및 이송플레이트의 상하부에서 상기 높이조절나사부에 결합되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 지보재의 설치 높이와 각도를 조절함으로써 터널의 굴착 단면에 지보재가 최대한 밀착될 수 있도록 하고, 지보재의 양단이 터널의 바닥면에 밀착되도록 함으로써 지보재의 지지력과 안전성이 향상되며 지보의 성능이 극대화 되는 효과가 있다.

또한 지보재의 설치시 발생되는 시공오차에 대응하여 높이조절나사부 상에서 높이를 조절하여 설치할 수 있어 시공오차에 대한 대처가 용이하고, 또한 지보재와의 조립이 간단하고 높이조절너트의 신속한 조임 만으로 지보재의 설치 높이를 신축가능하게 함으로써 작업의 효율성이 향상되는 효과가 있다.

또한 터널 굴착 단면과 최적으로 밀착되어 가장 이상적인 쇼크리트 타설을 할 수 있어 지보성능과 경제성이 향상되는 매우 유용한 발명이다.

도 1 은 본 발명의 신축연결장치의 설치상태를 나타낸 예시도,
도 2 는 본 발명의 일실시예에 의한 신축연결장치를 나타낸 사시도,
도 3 은 본 발명의 일실시예에 의한 신축연결장치를 나타낸 정면도,
도 4 는 본 발명의 일실시예에 의한 신축연결장치를 나타낸 측면도,
도 5 는 본 발명의 일실시예에 의한 신축연결장치의 작동 상태를 나타낸 예시도,
도 6 은 본 발명의 다른 실시예에 의한 신축연결장치를 나타낸 사시도,
도 7 은 본 발명의 다른 실시예에 의한 신축연결장치를 나타낸 정면도,
도 8 은 본 발명의 다른 실시예에 의한 신축연결장치를 나타낸 측면도,
도 9 는 본 발명의 다른 실시예에 의한 신축연결장치의 작동 상태를 나타낸 예시도.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1 은 본 발명의 신축연결장치의 설치상태를 나타낸 예시도, 도 2 는 본 발명의 일실시예에 의한 신축연결장치를 나타낸 사시도, 도 3 은 본 발명의 일실시예에 의한 신축연결장치를 나타낸 정면도, 도 4 는 본 발명의 일실시예에 의한 신축연결장치를 나타낸 측면도, 도 5 는 본 발명의 일실시예에 의한 신축연결장치의 작동 상태를 나타낸 예시도로서,

도면에서와 같이 본 발명의 신축연결장치(100)는, 터널굴착시 터널 내부 단면을 보강하기 위해 설치되는 지보재(10)의 양단에 설치되어 지보재(10)의 설치높이 및 각도를 조절할 수 있도록 구성되는 것이다.

상기 지보재(10)는 길이방향으로 연장된 상부스틸바(11)와, 상기 상부스틸바 (11)보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 한 쌍의 하부스틸바(12)와, 상기 상부스틸바(11)와 하부스틸바(12) 사이에 설치되는 것으로 스틸로드를 절곡 후 양 끝단을 용접함으로써 3차원의 폐다각형과 같은 삼각 트러스 형상을 갖는 다수의 스파이더(13)로 이루어진다.

본 발명의 일실시예에 의한 신축연결장치(100)는, 바닥면에 놓여지는 지지판(210)과, 상기 지지판(210)의 상부에 소정의 간격으로 이격되어 수직하게 설치되는 한 쌍의 수직판(220)으로 이루어진 베이스부(200)와, 상기 베이스부(200)의 수직판(220) 사이에 끼워져 힌지핀(700)을 통해 힌지 결합되고 힌지핀(700)을 중심으로 베이스부(200) 상에서 회전 가능하도록 구성되는 보조베이스부(300)와, 상기 보조베이스부(300)의 중심에 수직하게 설치되고 외주면에 나사산이 형성되어 있는 높이조절나사부(400)와, 상기 지보재(10)의 끝단에 부착되고 상기 높이조절나사부(400)에 중심부가 끼워지도록 설치되어 지보재(10)가 높이조절나사부(400)에 연결되도록 하는 이송플레이트(500)와, 상기 이송플레이트(500)의 상하부에 위치하도록 상기 높이조절나사부(400)에 결합되어 이송플레이트(500)를 상하로 이동시켜주면서 고정해주는 높이조절너트(600)를 포함하여 구성된다.

상기 베이스부(200)의 수직판(220) 및 상기 보조베이스부(300)에는 상기 힌지핀(700)이 결합될 수 있도록 힌지핀 설치홀(221)(321)이 형성되어 있다.

한편 상기 이송플레이트(500)에는 지보재(10)의 상부스틸바(11)와 하부스틸바(12)가 형성하는 삼각형 형태의 공간 중심에 위치하도록 관통홀(510)이 형성되어 있으며, 상기 관통홀(510)에 상기 높이조절나사부(400)가 끼워지게 된다.

상기 높이조절너트(600)에는, 높이조절너트(600)를 회전시키기 위한 회전용바(도시없음)가 삽입될 수 있도록 외주면에서 중심을 향해 다수의 삽입홈(610)이 일정간격으로 형성되어 있다.

즉 상기 높이조절너트(600)는 높이조절나사부(400)의 설치위치에 의해 상부스틸바(11)와 하부스틸바(12)의 중심에 위치하고 있기 때문에, 높이조절너트(600)를 회전시키기 위한 스패너 형태의 공구가 상부스틸바(11)와 하부스틸바(12)에 의해 간섭되어 삽입이 용이하지 못하고 회전 또한 많은 각도로 회전시킬 수 없게 된다.

따라서 상기 스패너 형태의 공구보다 직경이 작은 회전용바를 상기 삽입홈(610)에 삽입하여 상부스틸바(11)와 하부스틸바(12)의 간섭을 최소화 하면서 높이조절너트(600)를 회전시킬 수 있게 된다.

이와 같이 구성되는 일실시예에 의한 신축연결장치(100)의 작동상태를 나타내면 먼저, 본 발명의 일실시예에 의한 신축연결장치(100)를 지보재(10)의 양측에 위치하도록 설치한다.

이때 이송플레이트(500)는 지보재(10)의 상부스틸바(11)와 하부스틸바(12)에 부착되도록 지보재(10)의 양 끝단에 설치되어 있다.

상기와 같이 신축연결장치(100)가 설치되면 상기 이송플레이트(500)의 관통홀(510)에 높이조절나사부(400)가 끼워지도록 설치한다.

이후 이송플레이트(500)의 하부에 위치한 높이조절너트(600)의 삽입홈(610)에 회전용바를 삽입하여 높이조절나사부(400) 상에서 높이조절너트(600)를 회전시키면서 이송플레이트(500)를 상승시키거나 하강되도록 하여 지보재(10)의 적정 높이를 조절한다.

또한 이때 보조베이스부(300)는 상기 베이스부(200)와 힌지핀에 의해 연결되어 있어 소정의 각도로 회전하면서 지보재(10)의 설치 각도에 대응하고 지보재(10)가 터널의 굴착 단면에 밀착되도록 한다.

이렇게 지보재(10)의 적정한 설치 위치가 결정되면, 이송플레이트(500)의 상부에 위치한 높이조절너트(600)를 회전용바를 이용하여 조여 줌으로써 이송플레이트(500)가 고정되어 지보재(10)의 신축연결이 완료된다.

한편 도 6 은 본 발명의 다른 실시예에 의한 신축연결장치를 나타낸 사시도, 도 7 은 본 발명의 다른 실시예에 의한 신축연결장치를 나타낸 정면도, 도 8 은 본 발명의 다른 실시예에 의한 신축연결장치를 나타낸 측면도, 도 9 는 본 발명의 다른 실시예에 의한 신축연결장치의 작동 상태를 나타낸 예시도로서,

한편 다른 일실시예에 의한 신축연결장치(100)는, 바닥면에 놓여지는 지지판(210)과, 상기 지지판(210)의 상부에 소정의 간격으로 이격되어 수직하게 설치되는 한 쌍의 수직판(220)으로 이루어진 베이스부(200)와, 상기 베이스부(200)의 수직판(220) 사이에 끼워져 힌지핀(700)에 의해 결합되는 수직판(320)과, 상기 수직판(320)의 상부에 수평하게 형성되는 지지판(310)으로 이루어진 보조베이스부(300)와, 상기 보조베이스부(300)의 양측에 수직하게 설치되는 높이조절나사부(400)와, 상기 높이조절나사부(400)에 끼워지고 터널내부에 설치되는 지보재(10)의 끝단에 부착되어 지보재(10)가 높이조절나사부(400)에 결합되도록 하는 이송플레이트(500)와, 상기 높이조절나사부(400)에 결합되어 이송플레이트(500)를 높이조절나사부(400) 상에서 상하로 이동시켜줌과 동시에 고정해줌으로써 지보재(10)의 높이조절이 가능하도록 하는 높이조절너트(600)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 다른 실시예에 의한 신축연결장치(100)는 높이조절나사부(400)를 2개 설치하여 지보재(10)를 양측에서 지지하면서 높이조절 및 회전이 가능하도록 하는 것이다.

상기 베이스부(200)의 수직판(220) 및 상기 보조베이스부(300)의 수직판(320)에는 상기 힌지핀(700)이 결합될 수 있도록 힌지핀 설치홀(221)(321)이 형성되어 있다.

상기 보조베이스부(300)의 지지판(310) 양측에는 상기 높이조절나사부(400)가 삽입되는 관통홀(311)이 형성되어 있으며, 높이조절나사부(400)는 지지판(310)의 상하부에 위치하도록 설치되는 높이조절너트(600)에 의해 고정된다.

상기 이송플레이트(500)에는 상기 2개의 높이조절나사부(400)가 끼워질 수 있도록 양단에 관통홀(510)이 형성된다.

이러한 이송플레이트(500)는 관통홀(510)에 상기 높이조절나사부(400)가 끼워지도록 설치된다.

이때 상기 높이조절너트(600)는 이송플레이트(500)의 상하부에 위치하도록 높이조절나사부(400)에 체결되어 이송플레이트가 이송플레이트(500)가 높이조절나사부(400) 상에서 이동되도록 한 후 고정시켜줌으로써 지보재(10)의 신축연결이 가능하도록 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예에 의한 신축연결장치(100)의 작동상태를 나타내면,

먼저 본 발명의 다른 실시예에 의한 신축연결장치(100)를 지보재(10)의 양측에 위치하도록 설치한다.

이때 이송플레이트(500)는 지보재(10)의 상부스틸바(11)와 하부스틸바(12)에 부착되도록 지보재(10)의 양 끝단에 설치되어 있다.

상기와 같이 신축연결장치(100)가 설치되면 상기 이송플레이트(500)의 양측에 형성된 관통홀(510)에 높이조절나사부(400)가 끼워지도록 설치한다.

이후 이송플레이트(500)의 하부에 위치한 각각의 높이조절너트(600)를 높이조절나사부(400) 상에서 회전시키면서 이송플레이트(500)를 상승시키거나 하강되도록 하여 지보재(10)의 적정 높이를 조절한다.

또한 이때 보조베이스부(300)는 상기 베이스부(200)와 힌지핀(700)에 의해 연결되어 있어 소정의 각도로 회전하면서 지보재(10)의 설치 각도에 대응하고 지보재(10)가 터널의 굴착 단면에 밀착되도록 한다.

이렇게 지보재(10)의 설치높이와 각도를 조절하여 적정 위치가 결정되면, 이송플레이트(500)의 상부에 위한 높이조절너트(600)를 조여 이송플레이트(500)를 고정함으로써 지보재(10)의 신축 연결이 완료된다.

상기와 같은 각 실시예에 의한 본 발명은 지보재(10)의 설치 높이와 각도를 조절함으로써 터널의 굴착 단면에 지보재(10)가 최대한 밀착될 수 있도록 하고, 지보재(10)의 양단이 터널의 바닥면에 밀착되도록 함으로써 지보재(10)의 지지력과 안전성이 향상되며 지보의 성능이 극대화 되는 것이다.

또한 지보재(10)의 설치시 발생되는 시공오차에 대응하여 높이조절나사부(400) 상에서 높이를 조절하여 설치할 수 있어 시공오차에 대한 대처가 용이하다.

또한 지보재(10)와의 조립이 간단하고 높이조절너트(600)의 신속한 조임 만으로 지보재(10)의 설치 높이를 신축가능하게 함으로써 작업의 효율성이 향상된다.

또한 터널 굴착 단면과 최적으로 밀착되어 가장 이상적인 숏크리트 타설을 할 수 있어 지보성능과 경제성이 향상된다.

한편 본 발명의 신축연결장치(100)는 상기 격자지보 이외에도 강지보 등 다양한 형태의 지보재(10)에도 적용하여 사용할 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

(10) : 지보재 (11) : 상부스틸바
(12) : 하부스틸바 (13) : 스파이더
(100) : 신축연결장치 (200) : 베이스부
(210) : 지지판 (211) : 관통홀
(220) : 수직판 (221) : 힌지핀 설치홀
(300) : 보조베이스부 (310) : 지지판
(311) : 관통홀 (320) : 수직판
(321) : 힌지핀 설치홀 (400) : 높이조절나사부
(500) : 이송플레이트 (510) : 관통홀
(600) : 높이조절너트 (610) : 삽입홈
(700) : 힌지핀

Claims (5)

1. 길이방향으로 연장된 상부스틸바(11)와, 상기 상부스틸바(11)보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 한 쌍의 하부스틸바(12)와, 상기 상부스틸바(11)와 하부스틸바(12) 사이에 설치되는 것으로 스틸로드를 절곡 후 양 끝단을 용접함으로써 3차원의 폐다각형과 같은 삼각 트러스 형상을 갖는 다수의 스파이더(13)로 이루어진 지보재(10)의 양단에 설치되는 신축연결장치에 있어서,
   바닥면에 놓여지는 지지판(210)과, 상기 지지판(210)의 상부에 소정의 간격으로 이격되어 수직하게 설치되는 한 쌍의 수직판(220)으로 이루어진 베이스부(200);
   상기 베이스부(200)의 수직판(220) 사이에 끼워져 힌지 결합되고 힌지를 중심으로 베이스부(200) 상에서 회전 가능하도록 구성되는 보조베이스부(300);
   상기 보조베이스부(300)에 수직하게 설치되는 높이조절나사부(400);
   상기 높이조절나사부(400)에 끼워지고 터널내부에 설치되는 지보재(100)의 끝단에 부착되어 지보재(10)가 높이조절나사부(400)에 결합되도록 하는 이송플레이트(500);
   상기 높이조절나사부(400)에 결합되어 이송플레이트(500)를 높이조절나사부(400) 상에서 상하로 이동시켜줌과 동시에 고정해줌으로써 지보재(10)의 높이조절이 가능하도록 하는 높이조절너트(600);를 포함하여 구성되되,
   상기 높이조절나사부(400)는, 베이스부(200)의 중심에 설치되어 상기 이송플레이트(500)의 중심에 끼워지도록 설치되고,
   상기 높이조절너트(600)는 상기 이송플레이트(500)의 상하부에서 높이조절나사부(400)에 결합되어 이송플레이트(500)를 고정해주며,
   상기 높이조절너트(600)에는 상부스틸바(11)와 하부스틸바(12)와의 간섭을 최소화하면서 높이조절너트(600)를 회전시키기 위한 회전용바가 삽입될 수 있도록 외주면에서 중심을 향해 일정간격으로 다수의 삽입홈(610)이 형성되고,
   상기 보조베이스부(300)는, 상기 베이스부(200)의 수직판(220) 사이에 끼워져 힌지 결합되는 수직판(320)과, 상기 수직판(320)의 상부에 수평하게 형성되고 상기 높이조절나사부(400)가 설치되는 지지판(310)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 터널지지용 지보재의 신축연결장치.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
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